В то время как спрос на более мелкие и тонкие продукты и более подробную прослеживаемость продолжает расти, растет потребность в упаковке большего количества информации в ограниченном пространстве на производимых продуктах. 

2D-код может содержать в десятки и сотни раз больше информации, чем штрих-код. Такая высокая плотность информации позволяет 2D-коду содержать тот же объем информации, что и штрих-код, всего лишь в 1/30 меньшего размера. Эти выгодные характеристики привели к расширению применения в различных областях.

Примеры применения 2D-кода

2D-градация кода

Функция 3D-маркировки

Глубина фокуса

Образцы маркировки

Примеры применения 2D-кода

Использование 2D-кодов упрощает управление, повышает точность и сокращает трудозатраты. В последние годы требуется детальная прослеживаемость не только готовой продукции, но и отдельных деталей. Количество 2D-кодов, напрямую наносимых лазерным маркером, увеличивается. Следовательно, требуется высококачественная маркировка, обеспечивающая стабильное считывание 2D-кода.

 

Электронная промышленность устройств

Блок камеры

Блок камеры

2D-коды позволяют серийно управлять крошечными деталями с ограниченным пространством для маркировки. Это позволяет гибко идти в ногу со все более строгим контролем качества.

кардиостимулятор

кардиостимулятор

Истории производства и проверок могут храниться в 2D-кодах для управления прослеживаемостью. Вы можете быстро проверить историю, просто прочитав код.

Автоматизированная индустрия

Цилиндрический блок

Цилиндрический блок

Серийный номер указан в виде 2D-кода на каждом изделии. Код считывается в более поздних процессах для предоставления рабочих инструкций роботам.

Инъекция

Инъекция

Исторические данные, включая дату производства и информацию о линии, отмечаются на каждом изделии двумерным кодом и используются для управления прослеживаемостью.

Скачать PDF

для получения полной информации

2D-градация кода

Чтобы обеспечить стабильное считывание, важно обеспечить маркировку, которая легко читается считывателями 2D-кода. Существуют некоторые стандарты чтения 2D-кода, которые можно использовать в качестве руководства. Легкость чтения можно выразить в оценках. Стандарт под названием ISO/IEC TR 29158 (AIM DPM-1-2006)* обычно используется для оценки прямой маркировки продуктов лазерными маркерами. Этот стандарт устанавливает следующие критерии оценки оценок чтения.

 

Это международный стандарт для оценки качества маркировки 2D-кодом прямой маркировки деталей.

 

1Полное суждение (Все)

Общая оценка определяется как самая низкая оценка среди критериев 2-11. Результат выражается буквенной оценкой от A до D или F, где A — самая высокая оценка (стабильность чтения).

 

Общее суждение (Все)

2Успех/неудача декодирования (DEC)

Оценка того, возможно ли декодирование (чтение) или нет

 

3Cell контраст (CC)

Разница в средних значениях интенсивности света между светлыми и темными ячейками

4-ячеечная модуляция (CM)

Оценка вариации яркости светлых и темных клеток

5Запас отражения (RM)

Оценка путем добавления точности суждения о светлых и темных клетках к CM (4).

 

6 Исправлено повреждение шаблона (FPD)

Степень повреждения фиксированного рисунка (см. рисунок ниже)

 

Фиксированное повреждение шаблона (FPD)

7Повреждение информации о формате (FID)

Степень повреждения информации о формате QR-кода (см. рис. ниже)

 

Повреждение информации о формате (FID)

8Информация о повреждении версии (VID)

Степень повреждения информации о версии QR-кода (Модель 2 версии 7 и выше)

 

Повреждение информации о версии (VID)

9 Осевая неравномерность (AN)

Степень искажения вертикального и горизонтального размеров кода

 

Осевая неравномерность (AN)

10Неравномерность сетки (GN)

Оценка наибольшего рассогласования между положениями ячеек

 

Неравномерность сетки (GN)

11Неиспользованная коррекция ошибок (UEC)

Доля исправлений ошибок, которые не используются для декодирования

 

При прямой маркировке деталей на металлических поверхностях значения CC, CM, RM и FPD часто ниже, если невозможно получить контраст. Предотвращение уменьшения этих значений является целью обеспечения удобочитаемости маркировки. В последние годы в основном востребован класс С или выше. Желательно получить более высокие оценки сразу после выставления оценок.

 

Скачать PDF

для получения полной информации

Функция 3D-маркировки

Разница в контрасте между черными и белыми ячейками важна для оценки двумерных кодов. Производитель лазера производит различные цвета, изменяя условия маркировки между белой маркировкой и черной маркировкой.

 

Функция 3D-маркировки

1. Маркировка черным отжигом (оксидированием)

Когда лазерный луч воздействует на маркирующую мишень, фокус смещается так, чтобы проводилось только тепло. Под действием тепла без гравировки мишени на поверхности образуется оксидная пленка. Эта пленка выглядит черной и представляет собой черную маркировку.

2. Маркировка белым травлением

Лазерный луч воздействует на маркирующую мишень в фокусе. Металлическая поверхность слегка удалена, чтобы обнажить неровную поверхность. Это приводит к неравномерному отражению света, в результате чего маркировка выглядит белой.

Переменный размер пятна луча

Переменный размер пятна луча

Подсветка по заданным координатам

Двухмерная кодовая маркировка создает контраст между черным и белым за счет гравировки и окисления. Ключевым моментом является использование белой маркировки с правильным фокусом и черной маркировки с размытым фокусом. Переменный размер пятна луча функции 3D-маркировки является эффективным подходом.

 

Контраст важен для маркировки 2D-кода. 3D-коррекция — эффективный метод сохранения фокуса по всей площади.

 

3D коррекция

Идеальная маркировка возможна в центре зоны маркировки без каких-либо проблем. Без исправления функции 3D-маркировки может быть сложно создать маркировку с четким контрастом между черным и белым, что приведет к более низким оценкам.

 

Скачать PDF

для получения полной информации

Глубина фокуса

Лазерный луч имеет глубину резкости. При отклонении фокуса ухудшается качество маркировки, что также влияет на чтение 2D-кода.

 

2D код меняется в зависимости от фокусного расстояния

По мере того, как фокусное расстояние становится дальше от эталонного положения, маркировка тускнеет, а контраст становится низким, что приводит к более низким оценкам. Хотя допустимая глубина резкости варьируется в зависимости от метода генерации лазера, необходимо предотвратить отклонение фокусировки, поддерживая постоянное фокусное расстояние между целью и лазерным маркером или используя датчик смещения.

 

Волоконный лазерный маркер KEYENCE

Волоконный лазерный маркер KEYENCE

Лазерный маркер KEYENCE YVO4

Лазерный маркер KEYENCE YVO4

Метод лазерных колебаний и глубина фокуса

Сравнение распределения мощности луча

 

Волоконный лазер

Волоконный лазер

Лазер YVO4 (метод торцевой накачки)

YVO4 лазер 

(метод торцевой накачки)

На рисунке справа показано сравнение качества маркировки лазером YVO4 и волоконным лазером. Лазер YVO4 производит лазер с высокой пиковой мощностью и коротким импульсом. Это позволяет лазеру облучать детали с идеальной силой и высокой плотностью энергии за короткое время. Даже когда фокус отклоняется из-за перемещения целей или допуска продукта, качество его маркировки остается стабильным по сравнению с типами волокна. В случаях, когда на маркировку влияет угол падения, например, на краю области маркировки, лазер YVO4 обеспечивает стабильное качество маркировки без выцветания.

 

Функция автофокуса

Механизм функции автофокуса

 

Механизм функции автофокуса

Лазерный маркер KEYENCE серии MD-X имеет встроенную камеру для автоматической настройки фокуса без необходимости использования внешнего устройства. Он поддерживает высокое качество маркировки даже на мишенях, которые обычно трудно маркировать из-за нестабильного фокусного расстояния. Кроме того, больше не требуется время на переналадку при смене типов продукции, что значительно сокращает трудозатраты, упрощает оборудование и повышает производительность.

 

Встроенная камера используется для наблюдения за лазерной указкой, измеряющей длину. Фокусное расстояние рассчитывается по положению указателя и используется для автофокусировки. Это измерение может оказаться невозможным в зависимости от материала, формы или состояния поверхности цели.

 

Скачать PDF

для получения полной информации

Образцы маркировки

Маркер обеспечивает несколько типов шаблонов маркировки 2D-кода, так что оптимальная маркировка возможна в соответствии с различными условиями. В следующих примерах представлены оптимальные методы маркировки в соответствии с некоторыми конкретными условиями.

 

Выбирается из различных шаблонов маркировки

11 типов рисунков маркировки

11 типов рисунков маркировки

6 типов базовых узоров

6 типов базовых узоров

Четкая маркировка 2D-кода

С некоторыми целями чтение может быть нестабильным из-за влияния тонких металлических поверхностей. Простое изменение шаблона маркировки 2D-кодов или оснований может улучшить скорость считывания.

 

Мишень с тонкой металлической поверхностью

Мишень с тонкой металлической поверхностью

 

Когда для базовой обработки используется горизонтальный растр, считывание нестабильно из-за оставшихся микролиний.

Когда для базовой обработки используется горизонтальный растр, считывание нестабильно из-за оставшихся микролиний.

 

Когда для базовой обработки используется угловой перекрестный растр, тонкие линии становятся невидимыми, а чтение стабильным.

Когда для базовой обработки используется угловой перекрестный растр, тонкие линии становятся невидимыми, а чтение стабильным.

 

Самая быстрая маркировка 2D-кода

Время на маркировку может быть ограничено в зависимости от объема производства. Выбор оптимального шаблона маркировки позволяет сократить время маркировки, а также повысить производительность.

 

Шаблон Б

Шаблон Б

Стандартная маркировка, которая помечает ячейки одну за другой слева направо

Время маркировки: 637 мс

Весь шаблон 2

Весь шаблон 2

Эффективный шаблон, помечающий весь 2D-код одним штрихом

Время маркировки: 342 мс

Снижение на 47 % по сравнению с традиционным методом

Время рассчитывалось на примере разметки DataMatrix 16×16 с размером ячейки 0,3 мм. Приведенная выше оценка является типичным случаем. Результат зависит от материала и состояния поверхности мишени и условий маркировки.

 

2D вырезание кода

Резьба может понадобиться в тех случаях, когда после маркировки выполняется металлизация или закалка. Шаблоны резьбы предназначены для обеспечения равномерного количества резьбы или глубокой резьбы за короткое время.